Обобщённая теория динамического среднего поля в физике сильнокоррелированных систем

Обзор посвящён обобщению теории динамического среднего поля (DMFT) для сильнокоррелированных электронных систем (СКС) с целью учёта дополнительных взаимодействий, что необходимо для последовательного описания физических эффектов в СКС. В качестве таких дополнительных взаимодействий рассматриваются: 1) взаимодействие электронов с антиферромагнитными (или зарядовыми) флуктуациями параметра порядка в высокотемпературных сверхпроводниках (ВТСП), приводящее к формированию псевдощелевого состояния; 2) рассеяние на статическом беспорядке и его роль в общей картине перехода металл – диэлектрик Андерсона – Хаббарда; 3) электрон-фононное взаимодействие и особенности электронного спектра в СКС. Предлагаемый DMFT+$\Sigma$-подход основан на учёте указанных взаимодействий путём введения в общую схему DMFT дополнительной (в общем случае зависящей от квазиимпульса) собственно-энергетической части $\Sigma$, которая вычисляется самосогласованным образом без нарушения общей структуры итерационного цикла DMFT. Формулируется общая схема расчёта как одночастичных (спектральная плотность, плотность состояний) свойств, так и двухчастичных (оптическая проводимость). Рассматриваются задачи о формировании псевдощели, включая картину “разрушения” ферми-поверхности и формирования “дуг Ферми”, переход металл – диэлектрик в неупорядоченной модели Андерсона – Хаббарда, а также общая картина формирования особенностей электронной дисперсии в системах с сильными корреляциями. DMFT+$\Sigma$-подход обобщается для расчётов электронных свойств реальных СКС на основе метода LDA+DMFT. Рассматривается общая схема LDA+DMFT-подхода и его применение к ряду реальных систем. Обобщённый LDA+DMFT+$\Sigma$-подход применяется для расчёта псевдощелевого состояния в электронно- и дырочно-легированных ВТСП-купратах. Проводится сравнение с результатами экспериментов с использованием фотоэмиссионной спектроскопии с угловым разрешением.